OSDN Git Service

PR c/12553
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cselib.c
1 /* Common subexpression elimination library for GNU compiler.
2    Copyright (C) 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
3    1999, 2000, 2001, 2003 Free Software Foundation, Inc.
4
5 This file is part of GCC.
6
7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
10 version.
11
12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
15 for more details.
16
17 You should have received a copy of the GNU General Public License
18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20 02111-1307, USA.  */
21
22 #include "config.h"
23 #include "system.h"
24 #include "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26
27 #include "rtl.h"
28 #include "tm_p.h"
29 #include "regs.h"
30 #include "hard-reg-set.h"
31 #include "flags.h"
32 #include "real.h"
33 #include "insn-config.h"
34 #include "recog.h"
35 #include "function.h"
36 #include "expr.h"
37 #include "toplev.h"
38 #include "output.h"
39 #include "ggc.h"
40 #include "hashtab.h"
41 #include "cselib.h"
42
43 static int entry_and_rtx_equal_p (const void *, const void *);
44 static hashval_t get_value_hash (const void *);
45 static struct elt_list *new_elt_list (struct elt_list *, cselib_val *);
46 static struct elt_loc_list *new_elt_loc_list (struct elt_loc_list *, rtx);
47 static void unchain_one_value (cselib_val *);
48 static void unchain_one_elt_list (struct elt_list **);
49 static void unchain_one_elt_loc_list (struct elt_loc_list **);
50 static void clear_table (void);
51 static int discard_useless_locs (void **, void *);
52 static int discard_useless_values (void **, void *);
53 static void remove_useless_values (void);
54 static rtx wrap_constant (enum machine_mode, rtx);
55 static unsigned int hash_rtx (rtx, enum machine_mode, int);
56 static cselib_val *new_cselib_val (unsigned int, enum machine_mode);
57 static void add_mem_for_addr (cselib_val *, cselib_val *, rtx);
58 static cselib_val *cselib_lookup_mem (rtx, int);
59 static void cselib_invalidate_regno (unsigned int, enum machine_mode);
60 static int cselib_mem_conflict_p (rtx, rtx);
61 static void cselib_invalidate_mem (rtx);
62 static void cselib_invalidate_rtx (rtx, rtx, void *);
63 static void cselib_record_set (rtx, cselib_val *, cselib_val *);
64 static void cselib_record_sets (rtx);
65
66 /* There are three ways in which cselib can look up an rtx:
67    - for a REG, the reg_values table (which is indexed by regno) is used
68    - for a MEM, we recursively look up its address and then follow the
69      addr_list of that value
70    - for everything else, we compute a hash value and go through the hash
71      table.  Since different rtx's can still have the same hash value,
72      this involves walking the table entries for a given value and comparing
73      the locations of the entries with the rtx we are looking up.  */
74
75 /* A table that enables us to look up elts by their value.  */
76 static GTY((param_is (cselib_val))) htab_t hash_table;
77
78 /* This is a global so we don't have to pass this through every function.
79    It is used in new_elt_loc_list to set SETTING_INSN.  */
80 static rtx cselib_current_insn;
81 static bool cselib_current_insn_in_libcall;
82
83 /* Every new unknown value gets a unique number.  */
84 static unsigned int next_unknown_value;
85
86 /* The number of registers we had when the varrays were last resized.  */
87 static unsigned int cselib_nregs;
88
89 /* Count values without known locations.  Whenever this grows too big, we
90    remove these useless values from the table.  */
91 static int n_useless_values;
92
93 /* Number of useless values before we remove them from the hash table.  */
94 #define MAX_USELESS_VALUES 32
95
96 /* This table maps from register number to values.  It does not
97    contain pointers to cselib_val structures, but rather elt_lists.
98    The purpose is to be able to refer to the same register in
99    different modes.  The first element of the list defines the mode in
100    which the register was set; if the mode is unknown or the value is
101    no longer valid in that mode, ELT will be NULL for the first
102    element.  */
103 static GTY(()) varray_type reg_values;
104 static GTY((deletable (""))) varray_type reg_values_old;
105 #define REG_VALUES(I) VARRAY_ELT_LIST (reg_values, (I))
106
107 /* The largest number of hard regs used by any entry added to the
108    REG_VALUES table.  Cleared on each clear_table() invocation.  */
109 static unsigned int max_value_regs;
110
111 /* Here the set of indices I with REG_VALUES(I) != 0 is saved.  This is used
112    in clear_table() for fast emptying.  */
113 static GTY(()) varray_type used_regs;
114 static GTY((deletable (""))) varray_type used_regs_old;
115
116 /* We pass this to cselib_invalidate_mem to invalidate all of
117    memory for a non-const call instruction.  */
118 static GTY(()) rtx callmem;
119
120 /* Caches for unused structures.  */
121 static GTY((deletable (""))) cselib_val *empty_vals;
122 static GTY((deletable (""))) struct elt_list *empty_elt_lists;
123 static GTY((deletable (""))) struct elt_loc_list *empty_elt_loc_lists;
124
125 /* Set by discard_useless_locs if it deleted the last location of any
126    value.  */
127 static int values_became_useless;
128
129 /* Used as stop element of the containing_mem list so we can check
130    presence in the list by checking the next pointer.  */
131 static cselib_val dummy_val;
132
133 /* Used to list all values that contain memory reference.
134    May or may not contain the useless values - the list is compacted
135    each time memory is invalidated.  */
136 static cselib_val *first_containing_mem = &dummy_val;
137 \f
138
139 /* Allocate a struct elt_list and fill in its two elements with the
140    arguments.  */
141
142 static struct elt_list *
143 new_elt_list (struct elt_list *next, cselib_val *elt)
144 {
145   struct elt_list *el = empty_elt_lists;
146
147   if (el)
148     empty_elt_lists = el->next;
149   else
150     el = ggc_alloc (sizeof (struct elt_list));
151   el->next = next;
152   el->elt = elt;
153   return el;
154 }
155
156 /* Allocate a struct elt_loc_list and fill in its two elements with the
157    arguments.  */
158
159 static struct elt_loc_list *
160 new_elt_loc_list (struct elt_loc_list *next, rtx loc)
161 {
162   struct elt_loc_list *el = empty_elt_loc_lists;
163
164   if (el)
165     empty_elt_loc_lists = el->next;
166   else
167     el = ggc_alloc (sizeof (struct elt_loc_list));
168   el->next = next;
169   el->loc = loc;
170   el->setting_insn = cselib_current_insn;
171   el->in_libcall = cselib_current_insn_in_libcall;
172   return el;
173 }
174
175 /* The elt_list at *PL is no longer needed.  Unchain it and free its
176    storage.  */
177
178 static void
179 unchain_one_elt_list (struct elt_list **pl)
180 {
181   struct elt_list *l = *pl;
182
183   *pl = l->next;
184   l->next = empty_elt_lists;
185   empty_elt_lists = l;
186 }
187
188 /* Likewise for elt_loc_lists.  */
189
190 static void
191 unchain_one_elt_loc_list (struct elt_loc_list **pl)
192 {
193   struct elt_loc_list *l = *pl;
194
195   *pl = l->next;
196   l->next = empty_elt_loc_lists;
197   empty_elt_loc_lists = l;
198 }
199
200 /* Likewise for cselib_vals.  This also frees the addr_list associated with
201    V.  */
202
203 static void
204 unchain_one_value (cselib_val *v)
205 {
206   while (v->addr_list)
207     unchain_one_elt_list (&v->addr_list);
208
209   v->u.next_free = empty_vals;
210   empty_vals = v;
211 }
212
213 /* Remove all entries from the hash table.  Also used during
214    initialization.  If CLEAR_ALL isn't set, then only clear the entries
215    which are known to have been used.  */
216
217 static void
218 clear_table (void)
219 {
220   unsigned int i;
221
222   for (i = 0; i < VARRAY_ACTIVE_SIZE (used_regs); i++)
223     REG_VALUES (VARRAY_UINT (used_regs, i)) = 0;
224
225   max_value_regs = 0;
226
227   VARRAY_POP_ALL (used_regs);
228
229   htab_empty (hash_table);
230
231   n_useless_values = 0;
232
233   next_unknown_value = 0;
234
235   first_containing_mem = &dummy_val;
236 }
237
238 /* The equality test for our hash table.  The first argument ENTRY is a table
239    element (i.e. a cselib_val), while the second arg X is an rtx.  We know
240    that all callers of htab_find_slot_with_hash will wrap CONST_INTs into a
241    CONST of an appropriate mode.  */
242
243 static int
244 entry_and_rtx_equal_p (const void *entry, const void *x_arg)
245 {
246   struct elt_loc_list *l;
247   const cselib_val *v = (const cselib_val *) entry;
248   rtx x = (rtx) x_arg;
249   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
250
251   if (GET_CODE (x) == CONST_INT
252       || (mode == VOIDmode && GET_CODE (x) == CONST_DOUBLE))
253     abort ();
254   if (mode != GET_MODE (v->u.val_rtx))
255     return 0;
256
257   /* Unwrap X if necessary.  */
258   if (GET_CODE (x) == CONST
259       && (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_INT
260           || GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CONST_DOUBLE))
261     x = XEXP (x, 0);
262
263   /* We don't guarantee that distinct rtx's have different hash values,
264      so we need to do a comparison.  */
265   for (l = v->locs; l; l = l->next)
266     if (rtx_equal_for_cselib_p (l->loc, x))
267       return 1;
268
269   return 0;
270 }
271
272 /* The hash function for our hash table.  The value is always computed with
273    hash_rtx when adding an element; this function just extracts the hash
274    value from a cselib_val structure.  */
275
276 static hashval_t
277 get_value_hash (const void *entry)
278 {
279   const cselib_val *v = (const cselib_val *) entry;
280   return v->value;
281 }
282
283 /* Return true if X contains a VALUE rtx.  If ONLY_USELESS is set, we
284    only return true for values which point to a cselib_val whose value
285    element has been set to zero, which implies the cselib_val will be
286    removed.  */
287
288 int
289 references_value_p (rtx x, int only_useless)
290 {
291   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
292   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
293   int i, j;
294
295   if (GET_CODE (x) == VALUE
296       && (! only_useless || CSELIB_VAL_PTR (x)->locs == 0))
297     return 1;
298
299   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
300     {
301       if (fmt[i] == 'e' && references_value_p (XEXP (x, i), only_useless))
302         return 1;
303       else if (fmt[i] == 'E')
304         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
305           if (references_value_p (XVECEXP (x, i, j), only_useless))
306             return 1;
307     }
308
309   return 0;
310 }
311
312 /* For all locations found in X, delete locations that reference useless
313    values (i.e. values without any location).  Called through
314    htab_traverse.  */
315
316 static int
317 discard_useless_locs (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
318 {
319   cselib_val *v = (cselib_val *)*x;
320   struct elt_loc_list **p = &v->locs;
321   int had_locs = v->locs != 0;
322
323   while (*p)
324     {
325       if (references_value_p ((*p)->loc, 1))
326         unchain_one_elt_loc_list (p);
327       else
328         p = &(*p)->next;
329     }
330
331   if (had_locs && v->locs == 0)
332     {
333       n_useless_values++;
334       values_became_useless = 1;
335     }
336   return 1;
337 }
338
339 /* If X is a value with no locations, remove it from the hashtable.  */
340
341 static int
342 discard_useless_values (void **x, void *info ATTRIBUTE_UNUSED)
343 {
344   cselib_val *v = (cselib_val *)*x;
345
346   if (v->locs == 0)
347     {
348       htab_clear_slot (hash_table, x);
349       unchain_one_value (v);
350       n_useless_values--;
351     }
352
353   return 1;
354 }
355
356 /* Clean out useless values (i.e. those which no longer have locations
357    associated with them) from the hash table.  */
358
359 static void
360 remove_useless_values (void)
361 {
362   cselib_val **p, *v;
363   /* First pass: eliminate locations that reference the value.  That in
364      turn can make more values useless.  */
365   do
366     {
367       values_became_useless = 0;
368       htab_traverse (hash_table, discard_useless_locs, 0);
369     }
370   while (values_became_useless);
371
372   /* Second pass: actually remove the values.  */
373   htab_traverse (hash_table, discard_useless_values, 0);
374
375   p = &first_containing_mem;
376   for (v = *p; v != &dummy_val; v = v->next_containing_mem)
377     if (v->locs)
378       {
379         *p = v;
380         p = &(*p)->next_containing_mem;
381       }
382   *p = &dummy_val;
383
384   if (n_useless_values != 0)
385     abort ();
386 }
387
388 /* Return the mode in which a register was last set.  If X is not a
389    register, return its mode.  If the mode in which the register was
390    set is not known, or the value was already clobbered, return
391    VOIDmode.  */
392
393 enum machine_mode
394 cselib_reg_set_mode (rtx x)
395 {
396   if (GET_CODE (x) != REG)
397     return GET_MODE (x);
398
399   if (REG_VALUES (REGNO (x)) == NULL
400       || REG_VALUES (REGNO (x))->elt == NULL)
401     return VOIDmode;
402
403   return GET_MODE (REG_VALUES (REGNO (x))->elt->u.val_rtx);
404 }
405
406 /* Return nonzero if we can prove that X and Y contain the same value, taking
407    our gathered information into account.  */
408
409 int
410 rtx_equal_for_cselib_p (rtx x, rtx y)
411 {
412   enum rtx_code code;
413   const char *fmt;
414   int i;
415
416   if (GET_CODE (x) == REG || GET_CODE (x) == MEM)
417     {
418       cselib_val *e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), 0);
419
420       if (e)
421         x = e->u.val_rtx;
422     }
423
424   if (GET_CODE (y) == REG || GET_CODE (y) == MEM)
425     {
426       cselib_val *e = cselib_lookup (y, GET_MODE (y), 0);
427
428       if (e)
429         y = e->u.val_rtx;
430     }
431
432   if (x == y)
433     return 1;
434
435   if (GET_CODE (x) == VALUE && GET_CODE (y) == VALUE)
436     return CSELIB_VAL_PTR (x) == CSELIB_VAL_PTR (y);
437
438   if (GET_CODE (x) == VALUE)
439     {
440       cselib_val *e = CSELIB_VAL_PTR (x);
441       struct elt_loc_list *l;
442
443       for (l = e->locs; l; l = l->next)
444         {
445           rtx t = l->loc;
446
447           /* Avoid infinite recursion.  */
448           if (GET_CODE (t) == REG || GET_CODE (t) == MEM)
449             continue;
450           else if (rtx_equal_for_cselib_p (t, y))
451             return 1;
452         }
453
454       return 0;
455     }
456
457   if (GET_CODE (y) == VALUE)
458     {
459       cselib_val *e = CSELIB_VAL_PTR (y);
460       struct elt_loc_list *l;
461
462       for (l = e->locs; l; l = l->next)
463         {
464           rtx t = l->loc;
465
466           if (GET_CODE (t) == REG || GET_CODE (t) == MEM)
467             continue;
468           else if (rtx_equal_for_cselib_p (x, t))
469             return 1;
470         }
471
472       return 0;
473     }
474
475   if (GET_CODE (x) != GET_CODE (y) || GET_MODE (x) != GET_MODE (y))
476     return 0;
477
478   /* This won't be handled correctly by the code below.  */
479   if (GET_CODE (x) == LABEL_REF)
480     return XEXP (x, 0) == XEXP (y, 0);
481
482   code = GET_CODE (x);
483   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
484
485   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
486     {
487       int j;
488
489       switch (fmt[i])
490         {
491         case 'w':
492           if (XWINT (x, i) != XWINT (y, i))
493             return 0;
494           break;
495
496         case 'n':
497         case 'i':
498           if (XINT (x, i) != XINT (y, i))
499             return 0;
500           break;
501
502         case 'V':
503         case 'E':
504           /* Two vectors must have the same length.  */
505           if (XVECLEN (x, i) != XVECLEN (y, i))
506             return 0;
507
508           /* And the corresponding elements must match.  */
509           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
510             if (! rtx_equal_for_cselib_p (XVECEXP (x, i, j),
511                                           XVECEXP (y, i, j)))
512               return 0;
513           break;
514
515         case 'e':
516           if (! rtx_equal_for_cselib_p (XEXP (x, i), XEXP (y, i)))
517             return 0;
518           break;
519
520         case 'S':
521         case 's':
522           if (strcmp (XSTR (x, i), XSTR (y, i)))
523             return 0;
524           break;
525
526         case 'u':
527           /* These are just backpointers, so they don't matter.  */
528           break;
529
530         case '0':
531         case 't':
532           break;
533
534           /* It is believed that rtx's at this level will never
535              contain anything but integers and other rtx's,
536              except for within LABEL_REFs and SYMBOL_REFs.  */
537         default:
538           abort ();
539         }
540     }
541   return 1;
542 }
543
544 /* We need to pass down the mode of constants through the hash table
545    functions.  For that purpose, wrap them in a CONST of the appropriate
546    mode.  */
547 static rtx
548 wrap_constant (enum machine_mode mode, rtx x)
549 {
550   if (GET_CODE (x) != CONST_INT
551       && (GET_CODE (x) != CONST_DOUBLE || GET_MODE (x) != VOIDmode))
552     return x;
553   if (mode == VOIDmode)
554     abort ();
555   return gen_rtx_CONST (mode, x);
556 }
557
558 /* Hash an rtx.  Return 0 if we couldn't hash the rtx.
559    For registers and memory locations, we look up their cselib_val structure
560    and return its VALUE element.
561    Possible reasons for return 0 are: the object is volatile, or we couldn't
562    find a register or memory location in the table and CREATE is zero.  If
563    CREATE is nonzero, table elts are created for regs and mem.
564    MODE is used in hashing for CONST_INTs only;
565    otherwise the mode of X is used.  */
566
567 static unsigned int
568 hash_rtx (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
569 {
570   cselib_val *e;
571   int i, j;
572   enum rtx_code code;
573   const char *fmt;
574   unsigned int hash = 0;
575
576   code = GET_CODE (x);
577   hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
578
579   switch (code)
580     {
581     case MEM:
582     case REG:
583       e = cselib_lookup (x, GET_MODE (x), create);
584       if (! e)
585         return 0;
586
587       return e->value;
588
589     case CONST_INT:
590       hash += ((unsigned) CONST_INT << 7) + (unsigned) mode + INTVAL (x);
591       return hash ? hash : (unsigned int) CONST_INT;
592
593     case CONST_DOUBLE:
594       /* This is like the general case, except that it only counts
595          the integers representing the constant.  */
596       hash += (unsigned) code + (unsigned) GET_MODE (x);
597       if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
598         hash += real_hash (CONST_DOUBLE_REAL_VALUE (x));
599       else
600         hash += ((unsigned) CONST_DOUBLE_LOW (x)
601                  + (unsigned) CONST_DOUBLE_HIGH (x));
602       return hash ? hash : (unsigned int) CONST_DOUBLE;
603
604     case CONST_VECTOR:
605       {
606         int units;
607         rtx elt;
608
609         units = CONST_VECTOR_NUNITS (x);
610
611         for (i = 0; i < units; ++i)
612           {
613             elt = CONST_VECTOR_ELT (x, i);
614             hash += hash_rtx (elt, GET_MODE (elt), 0);
615           }
616
617         return hash;
618       }
619
620       /* Assume there is only one rtx object for any given label.  */
621     case LABEL_REF:
622       hash
623         += ((unsigned) LABEL_REF << 7) + (unsigned long) XEXP (x, 0);
624       return hash ? hash : (unsigned int) LABEL_REF;
625
626     case SYMBOL_REF:
627       hash
628         += ((unsigned) SYMBOL_REF << 7) + (unsigned long) XSTR (x, 0);
629       return hash ? hash : (unsigned int) SYMBOL_REF;
630
631     case PRE_DEC:
632     case PRE_INC:
633     case POST_DEC:
634     case POST_INC:
635     case POST_MODIFY:
636     case PRE_MODIFY:
637     case PC:
638     case CC0:
639     case CALL:
640     case UNSPEC_VOLATILE:
641       return 0;
642
643     case ASM_OPERANDS:
644       if (MEM_VOLATILE_P (x))
645         return 0;
646
647       break;
648
649     default:
650       break;
651     }
652
653   i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1;
654   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
655   for (; i >= 0; i--)
656     {
657       if (fmt[i] == 'e')
658         {
659           rtx tem = XEXP (x, i);
660           unsigned int tem_hash = hash_rtx (tem, 0, create);
661
662           if (tem_hash == 0)
663             return 0;
664
665           hash += tem_hash;
666         }
667       else if (fmt[i] == 'E')
668         for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
669           {
670             unsigned int tem_hash = hash_rtx (XVECEXP (x, i, j), 0, create);
671
672             if (tem_hash == 0)
673               return 0;
674
675             hash += tem_hash;
676           }
677       else if (fmt[i] == 's')
678         {
679           const unsigned char *p = (const unsigned char *) XSTR (x, i);
680
681           if (p)
682             while (*p)
683               hash += *p++;
684         }
685       else if (fmt[i] == 'i')
686         hash += XINT (x, i);
687       else if (fmt[i] == '0' || fmt[i] == 't')
688         /* unused */;
689       else
690         abort ();
691     }
692
693   return hash ? hash : 1 + (unsigned int) GET_CODE (x);
694 }
695
696 /* Create a new value structure for VALUE and initialize it.  The mode of the
697    value is MODE.  */
698
699 static cselib_val *
700 new_cselib_val (unsigned int value, enum machine_mode mode)
701 {
702   cselib_val *e = empty_vals;
703
704   if (e)
705     empty_vals = e->u.next_free;
706   else
707     e = ggc_alloc (sizeof (cselib_val));
708
709   if (value == 0)
710     abort ();
711
712   e->value = value;
713   e->u.val_rtx = gen_rtx_VALUE (mode);
714   CSELIB_VAL_PTR (e->u.val_rtx) = e;
715   e->addr_list = 0;
716   e->locs = 0;
717   e->next_containing_mem = 0;
718   return e;
719 }
720
721 /* ADDR_ELT is a value that is used as address.  MEM_ELT is the value that
722    contains the data at this address.  X is a MEM that represents the
723    value.  Update the two value structures to represent this situation.  */
724
725 static void
726 add_mem_for_addr (cselib_val *addr_elt, cselib_val *mem_elt, rtx x)
727 {
728   struct elt_loc_list *l;
729
730   /* Avoid duplicates.  */
731   for (l = mem_elt->locs; l; l = l->next)
732     if (GET_CODE (l->loc) == MEM
733         && CSELIB_VAL_PTR (XEXP (l->loc, 0)) == addr_elt)
734       return;
735
736   addr_elt->addr_list = new_elt_list (addr_elt->addr_list, mem_elt);
737   mem_elt->locs
738     = new_elt_loc_list (mem_elt->locs,
739                         replace_equiv_address_nv (x, addr_elt->u.val_rtx));
740   if (mem_elt->next_containing_mem == NULL)
741     {
742       mem_elt->next_containing_mem = first_containing_mem;
743       first_containing_mem = mem_elt;
744     }
745 }
746
747 /* Subroutine of cselib_lookup.  Return a value for X, which is a MEM rtx.
748    If CREATE, make a new one if we haven't seen it before.  */
749
750 static cselib_val *
751 cselib_lookup_mem (rtx x, int create)
752 {
753   enum machine_mode mode = GET_MODE (x);
754   void **slot;
755   cselib_val *addr;
756   cselib_val *mem_elt;
757   struct elt_list *l;
758
759   if (MEM_VOLATILE_P (x) || mode == BLKmode
760       || (FLOAT_MODE_P (mode) && flag_float_store))
761     return 0;
762
763   /* Look up the value for the address.  */
764   addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), mode, create);
765   if (! addr)
766     return 0;
767
768   /* Find a value that describes a value of our mode at that address.  */
769   for (l = addr->addr_list; l; l = l->next)
770     if (GET_MODE (l->elt->u.val_rtx) == mode)
771       return l->elt;
772
773   if (! create)
774     return 0;
775
776   mem_elt = new_cselib_val (++next_unknown_value, mode);
777   add_mem_for_addr (addr, mem_elt, x);
778   slot = htab_find_slot_with_hash (hash_table, wrap_constant (mode, x),
779                                    mem_elt->value, INSERT);
780   *slot = mem_elt;
781   return mem_elt;
782 }
783
784 /* Walk rtx X and replace all occurrences of REG and MEM subexpressions
785    with VALUE expressions.  This way, it becomes independent of changes
786    to registers and memory.
787    X isn't actually modified; if modifications are needed, new rtl is
788    allocated.  However, the return value can share rtl with X.  */
789
790 rtx
791 cselib_subst_to_values (rtx x)
792 {
793   enum rtx_code code = GET_CODE (x);
794   const char *fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
795   cselib_val *e;
796   struct elt_list *l;
797   rtx copy = x;
798   int i;
799
800   switch (code)
801     {
802     case REG:
803       l = REG_VALUES (REGNO (x));
804       if (l && l->elt == NULL)
805         l = l->next;
806       for (; l; l = l->next)
807         if (GET_MODE (l->elt->u.val_rtx) == GET_MODE (x))
808           return l->elt->u.val_rtx;
809
810       abort ();
811
812     case MEM:
813       e = cselib_lookup_mem (x, 0);
814       if (! e)
815         {
816           /* This happens for autoincrements.  Assign a value that doesn't
817              match any other.  */
818           e = new_cselib_val (++next_unknown_value, GET_MODE (x));
819         }
820       return e->u.val_rtx;
821
822     case CONST_DOUBLE:
823     case CONST_VECTOR:
824     case CONST_INT:
825       return x;
826
827     case POST_INC:
828     case PRE_INC:
829     case POST_DEC:
830     case PRE_DEC:
831     case POST_MODIFY:
832     case PRE_MODIFY:
833       e = new_cselib_val (++next_unknown_value, GET_MODE (x));
834       return e->u.val_rtx;
835
836     default:
837       break;
838     }
839
840   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
841     {
842       if (fmt[i] == 'e')
843         {
844           rtx t = cselib_subst_to_values (XEXP (x, i));
845
846           if (t != XEXP (x, i) && x == copy)
847             copy = shallow_copy_rtx (x);
848
849           XEXP (copy, i) = t;
850         }
851       else if (fmt[i] == 'E')
852         {
853           int j, k;
854
855           for (j = 0; j < XVECLEN (x, i); j++)
856             {
857               rtx t = cselib_subst_to_values (XVECEXP (x, i, j));
858
859               if (t != XVECEXP (x, i, j) && XVEC (x, i) == XVEC (copy, i))
860                 {
861                   if (x == copy)
862                     copy = shallow_copy_rtx (x);
863
864                   XVEC (copy, i) = rtvec_alloc (XVECLEN (x, i));
865                   for (k = 0; k < j; k++)
866                     XVECEXP (copy, i, k) = XVECEXP (x, i, k);
867                 }
868
869               XVECEXP (copy, i, j) = t;
870             }
871         }
872     }
873
874   return copy;
875 }
876
877 /* Look up the rtl expression X in our tables and return the value it has.
878    If CREATE is zero, we return NULL if we don't know the value.  Otherwise,
879    we create a new one if possible, using mode MODE if X doesn't have a mode
880    (i.e. because it's a constant).  */
881
882 cselib_val *
883 cselib_lookup (rtx x, enum machine_mode mode, int create)
884 {
885   void **slot;
886   cselib_val *e;
887   unsigned int hashval;
888
889   if (GET_MODE (x) != VOIDmode)
890     mode = GET_MODE (x);
891
892   if (GET_CODE (x) == VALUE)
893     return CSELIB_VAL_PTR (x);
894
895   if (GET_CODE (x) == REG)
896     {
897       struct elt_list *l;
898       unsigned int i = REGNO (x);
899
900       l = REG_VALUES (i);
901       if (l && l->elt == NULL)
902         l = l->next;
903       for (; l; l = l->next)
904         if (mode == GET_MODE (l->elt->u.val_rtx))
905           return l->elt;
906
907       if (! create)
908         return 0;
909
910       if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
911         {
912           unsigned int n = HARD_REGNO_NREGS (i, mode);
913
914           if (n > max_value_regs)
915             max_value_regs = n;
916         }
917
918       e = new_cselib_val (++next_unknown_value, GET_MODE (x));
919       e->locs = new_elt_loc_list (e->locs, x);
920       if (REG_VALUES (i) == 0)
921         {
922           /* Maintain the invariant that the first entry of
923              REG_VALUES, if present, must be the value used to set the
924              register, or NULL.  */
925           VARRAY_PUSH_UINT (used_regs, i);
926           REG_VALUES (i) = new_elt_list (REG_VALUES (i), NULL);
927         }
928       REG_VALUES (i)->next = new_elt_list (REG_VALUES (i)->next, e);
929       slot = htab_find_slot_with_hash (hash_table, x, e->value, INSERT);
930       *slot = e;
931       return e;
932     }
933
934   if (GET_CODE (x) == MEM)
935     return cselib_lookup_mem (x, create);
936
937   hashval = hash_rtx (x, mode, create);
938   /* Can't even create if hashing is not possible.  */
939   if (! hashval)
940     return 0;
941
942   slot = htab_find_slot_with_hash (hash_table, wrap_constant (mode, x),
943                                    hashval, create ? INSERT : NO_INSERT);
944   if (slot == 0)
945     return 0;
946
947   e = (cselib_val *) *slot;
948   if (e)
949     return e;
950
951   e = new_cselib_val (hashval, mode);
952
953   /* We have to fill the slot before calling cselib_subst_to_values:
954      the hash table is inconsistent until we do so, and
955      cselib_subst_to_values will need to do lookups.  */
956   *slot = (void *) e;
957   e->locs = new_elt_loc_list (e->locs, cselib_subst_to_values (x));
958   return e;
959 }
960
961 /* Invalidate any entries in reg_values that overlap REGNO.  This is called
962    if REGNO is changing.  MODE is the mode of the assignment to REGNO, which
963    is used to determine how many hard registers are being changed.  If MODE
964    is VOIDmode, then only REGNO is being changed; this is used when
965    invalidating call clobbered registers across a call.  */
966
967 static void
968 cselib_invalidate_regno (unsigned int regno, enum machine_mode mode)
969 {
970   unsigned int endregno;
971   unsigned int i;
972
973   /* If we see pseudos after reload, something is _wrong_.  */
974   if (reload_completed && regno >= FIRST_PSEUDO_REGISTER
975       && reg_renumber[regno] >= 0)
976     abort ();
977
978   /* Determine the range of registers that must be invalidated.  For
979      pseudos, only REGNO is affected.  For hard regs, we must take MODE
980      into account, and we must also invalidate lower register numbers
981      if they contain values that overlap REGNO.  */
982   if (regno < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
983     {
984       if (mode == VOIDmode)
985         abort ();
986
987       if (regno < max_value_regs)
988         i = 0;
989       else
990         i = regno - max_value_regs;
991
992       endregno = regno + HARD_REGNO_NREGS (regno, mode);
993     }
994   else
995     {
996       i = regno;
997       endregno = regno + 1;
998     }
999
1000   for (; i < endregno; i++)
1001     {
1002       struct elt_list **l = &REG_VALUES (i);
1003
1004       /* Go through all known values for this reg; if it overlaps the range
1005          we're invalidating, remove the value.  */
1006       while (*l)
1007         {
1008           cselib_val *v = (*l)->elt;
1009           struct elt_loc_list **p;
1010           unsigned int this_last = i;
1011
1012           if (i < FIRST_PSEUDO_REGISTER && v != NULL)
1013             this_last += HARD_REGNO_NREGS (i, GET_MODE (v->u.val_rtx)) - 1;
1014
1015           if (this_last < regno || v == NULL)
1016             {
1017               l = &(*l)->next;
1018               continue;
1019             }
1020
1021           /* We have an overlap.  */
1022           if (*l == REG_VALUES (i))
1023             {
1024               /* Maintain the invariant that the first entry of
1025                  REG_VALUES, if present, must be the value used to set
1026                  the register, or NULL.  This is also nice because
1027                  then we won't push the same regno onto user_regs
1028                  multiple times.  */
1029               (*l)->elt = NULL;
1030               l = &(*l)->next;
1031             }
1032           else
1033             unchain_one_elt_list (l);
1034
1035           /* Now, we clear the mapping from value to reg.  It must exist, so
1036              this code will crash intentionally if it doesn't.  */
1037           for (p = &v->locs; ; p = &(*p)->next)
1038             {
1039               rtx x = (*p)->loc;
1040
1041               if (GET_CODE (x) == REG && REGNO (x) == i)
1042                 {
1043                   unchain_one_elt_loc_list (p);
1044                   break;
1045                 }
1046             }
1047           if (v->locs == 0)
1048             n_useless_values++;
1049         }
1050     }
1051 }
1052
1053 /* The memory at address MEM_BASE is being changed.
1054    Return whether this change will invalidate VAL.  */
1055
1056 static int
1057 cselib_mem_conflict_p (rtx mem_base, rtx val)
1058 {
1059   enum rtx_code code;
1060   const char *fmt;
1061   int i, j;
1062
1063   code = GET_CODE (val);
1064   switch (code)
1065     {
1066       /* Get rid of a few simple cases quickly.  */
1067     case REG:
1068     case PC:
1069     case CC0:
1070     case SCRATCH:
1071     case CONST:
1072     case CONST_INT:
1073     case CONST_DOUBLE:
1074     case CONST_VECTOR:
1075     case SYMBOL_REF:
1076     case LABEL_REF:
1077       return 0;
1078
1079     case MEM:
1080       if (GET_MODE (mem_base) == BLKmode
1081           || GET_MODE (val) == BLKmode
1082           || anti_dependence (val, mem_base))
1083         return 1;
1084
1085       /* The address may contain nested MEMs.  */
1086       break;
1087
1088     default:
1089       break;
1090     }
1091
1092   fmt = GET_RTX_FORMAT (code);
1093   for (i = GET_RTX_LENGTH (code) - 1; i >= 0; i--)
1094     {
1095       if (fmt[i] == 'e')
1096         {
1097           if (cselib_mem_conflict_p (mem_base, XEXP (val, i)))
1098             return 1;
1099         }
1100       else if (fmt[i] == 'E')
1101         for (j = 0; j < XVECLEN (val, i); j++)
1102           if (cselib_mem_conflict_p (mem_base, XVECEXP (val, i, j)))
1103             return 1;
1104     }
1105
1106   return 0;
1107 }
1108
1109 /* Invalidate any locations in the table which are changed because of a
1110    store to MEM_RTX.  If this is called because of a non-const call
1111    instruction, MEM_RTX is (mem:BLK const0_rtx).  */
1112
1113 static void
1114 cselib_invalidate_mem (rtx mem_rtx)
1115 {
1116   cselib_val **vp, *v, *next;
1117
1118   vp = &first_containing_mem;
1119   for (v = *vp; v != &dummy_val; v = next)
1120     {
1121       bool has_mem = false;
1122       struct elt_loc_list **p = &v->locs;
1123       int had_locs = v->locs != 0;
1124
1125       while (*p)
1126         {
1127           rtx x = (*p)->loc;
1128           cselib_val *addr;
1129           struct elt_list **mem_chain;
1130
1131           /* MEMs may occur in locations only at the top level; below
1132              that every MEM or REG is substituted by its VALUE.  */
1133           if (GET_CODE (x) != MEM)
1134             {
1135               p = &(*p)->next;
1136               continue;
1137             }
1138           if (! cselib_mem_conflict_p (mem_rtx, x))
1139             {
1140               has_mem = true;
1141               p = &(*p)->next;
1142               continue;
1143             }
1144
1145           /* This one overlaps.  */
1146           /* We must have a mapping from this MEM's address to the
1147              value (E).  Remove that, too.  */
1148           addr = cselib_lookup (XEXP (x, 0), VOIDmode, 0);
1149           mem_chain = &addr->addr_list;
1150           for (;;)
1151             {
1152               if ((*mem_chain)->elt == v)
1153                 {
1154                   unchain_one_elt_list (mem_chain);
1155                   break;
1156                 }
1157
1158               mem_chain = &(*mem_chain)->next;
1159             }
1160
1161           unchain_one_elt_loc_list (p);
1162         }
1163
1164       if (had_locs && v->locs == 0)
1165         n_useless_values++;
1166
1167       next = v->next_containing_mem;
1168       if (has_mem)
1169         {
1170           *vp = v;
1171           vp = &(*vp)->next_containing_mem;
1172         }
1173       else
1174         v->next_containing_mem = NULL;
1175     }
1176   *vp = &dummy_val;
1177 }
1178
1179 /* Invalidate DEST, which is being assigned to or clobbered.  The second and
1180    the third parameter exist so that this function can be passed to
1181    note_stores; they are ignored.  */
1182
1183 static void
1184 cselib_invalidate_rtx (rtx dest, rtx ignore ATTRIBUTE_UNUSED,
1185                        void *data ATTRIBUTE_UNUSED)
1186 {
1187   while (GET_CODE (dest) == STRICT_LOW_PART || GET_CODE (dest) == SIGN_EXTRACT
1188          || GET_CODE (dest) == ZERO_EXTRACT || GET_CODE (dest) == SUBREG)
1189     dest = XEXP (dest, 0);
1190
1191   if (GET_CODE (dest) == REG)
1192     cselib_invalidate_regno (REGNO (dest), GET_MODE (dest));
1193   else if (GET_CODE (dest) == MEM)
1194     cselib_invalidate_mem (dest);
1195
1196   /* Some machines don't define AUTO_INC_DEC, but they still use push
1197      instructions.  We need to catch that case here in order to
1198      invalidate the stack pointer correctly.  Note that invalidating
1199      the stack pointer is different from invalidating DEST.  */
1200   if (push_operand (dest, GET_MODE (dest)))
1201     cselib_invalidate_rtx (stack_pointer_rtx, NULL_RTX, NULL);
1202 }
1203
1204 /* Record the result of a SET instruction.  DEST is being set; the source
1205    contains the value described by SRC_ELT.  If DEST is a MEM, DEST_ADDR_ELT
1206    describes its address.  */
1207
1208 static void
1209 cselib_record_set (rtx dest, cselib_val *src_elt, cselib_val *dest_addr_elt)
1210 {
1211   int dreg = GET_CODE (dest) == REG ? (int) REGNO (dest) : -1;
1212
1213   if (src_elt == 0 || side_effects_p (dest))
1214     return;
1215
1216   if (dreg >= 0)
1217     {
1218       if (dreg < FIRST_PSEUDO_REGISTER)
1219         {
1220           unsigned int n = HARD_REGNO_NREGS (dreg, GET_MODE (dest));
1221
1222           if (n > max_value_regs)
1223             max_value_regs = n;
1224         }
1225
1226       if (REG_VALUES (dreg) == 0)
1227         {
1228           VARRAY_PUSH_UINT (used_regs, dreg);
1229           REG_VALUES (dreg) = new_elt_list (REG_VALUES (dreg), src_elt);
1230         }
1231       else
1232         {
1233           if (REG_VALUES (dreg)->elt == 0)
1234             REG_VALUES (dreg)->elt = src_elt;
1235           else
1236             /* The register should have been invalidated.  */
1237             abort ();
1238         }
1239
1240       if (src_elt->locs == 0)
1241         n_useless_values--;
1242       src_elt->locs = new_elt_loc_list (src_elt->locs, dest);
1243     }
1244   else if (GET_CODE (dest) == MEM && dest_addr_elt != 0)
1245     {
1246       if (src_elt->locs == 0)
1247         n_useless_values--;
1248       add_mem_for_addr (dest_addr_elt, src_elt, dest);
1249     }
1250 }
1251
1252 /* Describe a single set that is part of an insn.  */
1253 struct set
1254 {
1255   rtx src;
1256   rtx dest;
1257   cselib_val *src_elt;
1258   cselib_val *dest_addr_elt;
1259 };
1260
1261 /* There is no good way to determine how many elements there can be
1262    in a PARALLEL.  Since it's fairly cheap, use a really large number.  */
1263 #define MAX_SETS (FIRST_PSEUDO_REGISTER * 2)
1264
1265 /* Record the effects of any sets in INSN.  */
1266 static void
1267 cselib_record_sets (rtx insn)
1268 {
1269   int n_sets = 0;
1270   int i;
1271   struct set sets[MAX_SETS];
1272   rtx body = PATTERN (insn);
1273   rtx cond = 0;
1274
1275   body = PATTERN (insn);
1276   if (GET_CODE (body) == COND_EXEC)
1277     {
1278       cond = COND_EXEC_TEST (body);
1279       body = COND_EXEC_CODE (body);
1280     }
1281
1282   /* Find all sets.  */
1283   if (GET_CODE (body) == SET)
1284     {
1285       sets[0].src = SET_SRC (body);
1286       sets[0].dest = SET_DEST (body);
1287       n_sets = 1;
1288     }
1289   else if (GET_CODE (body) == PARALLEL)
1290     {
1291       /* Look through the PARALLEL and record the values being
1292          set, if possible.  Also handle any CLOBBERs.  */
1293       for (i = XVECLEN (body, 0) - 1; i >= 0; --i)
1294         {
1295           rtx x = XVECEXP (body, 0, i);
1296
1297           if (GET_CODE (x) == SET)
1298             {
1299               sets[n_sets].src = SET_SRC (x);
1300               sets[n_sets].dest = SET_DEST (x);
1301               n_sets++;
1302             }
1303         }
1304     }
1305
1306   /* Look up the values that are read.  Do this before invalidating the
1307      locations that are written.  */
1308   for (i = 0; i < n_sets; i++)
1309     {
1310       rtx dest = sets[i].dest;
1311
1312       /* A STRICT_LOW_PART can be ignored; we'll record the equivalence for
1313          the low part after invalidating any knowledge about larger modes.  */
1314       if (GET_CODE (sets[i].dest) == STRICT_LOW_PART)
1315         sets[i].dest = dest = XEXP (dest, 0);
1316
1317       /* We don't know how to record anything but REG or MEM.  */
1318       if (GET_CODE (dest) == REG || GET_CODE (dest) == MEM)
1319         {
1320           rtx src = sets[i].src;
1321           if (cond)
1322             src = gen_rtx_IF_THEN_ELSE (GET_MODE (src), cond, src, dest);
1323           sets[i].src_elt = cselib_lookup (src, GET_MODE (dest), 1);
1324           if (GET_CODE (dest) == MEM)
1325             sets[i].dest_addr_elt = cselib_lookup (XEXP (dest, 0), Pmode, 1);
1326           else
1327             sets[i].dest_addr_elt = 0;
1328         }
1329     }
1330
1331   /* Invalidate all locations written by this insn.  Note that the elts we
1332      looked up in the previous loop aren't affected, just some of their
1333      locations may go away.  */
1334   note_stores (body, cselib_invalidate_rtx, NULL);
1335
1336   /* Now enter the equivalences in our tables.  */
1337   for (i = 0; i < n_sets; i++)
1338     {
1339       rtx dest = sets[i].dest;
1340       if (GET_CODE (dest) == REG || GET_CODE (dest) == MEM)
1341         cselib_record_set (dest, sets[i].src_elt, sets[i].dest_addr_elt);
1342     }
1343 }
1344
1345 /* Record the effects of INSN.  */
1346
1347 void
1348 cselib_process_insn (rtx insn)
1349 {
1350   int i;
1351   rtx x;
1352
1353   if (find_reg_note (insn, REG_LIBCALL, NULL))
1354     cselib_current_insn_in_libcall = true;
1355   if (find_reg_note (insn, REG_RETVAL, NULL))
1356     cselib_current_insn_in_libcall = false;
1357   cselib_current_insn = insn;
1358
1359   /* Forget everything at a CODE_LABEL, a volatile asm, or a setjmp.  */
1360   if (GET_CODE (insn) == CODE_LABEL
1361       || (GET_CODE (insn) == CALL_INSN
1362           && find_reg_note (insn, REG_SETJMP, NULL))
1363       || (GET_CODE (insn) == INSN
1364           && GET_CODE (PATTERN (insn)) == ASM_OPERANDS
1365           && MEM_VOLATILE_P (PATTERN (insn))))
1366     {
1367       clear_table ();
1368       return;
1369     }
1370
1371   if (! INSN_P (insn))
1372     {
1373       cselib_current_insn = 0;
1374       return;
1375     }
1376
1377   /* If this is a call instruction, forget anything stored in a
1378      call clobbered register, or, if this is not a const call, in
1379      memory.  */
1380   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1381     {
1382       for (i = 0; i < FIRST_PSEUDO_REGISTER; i++)
1383         if (call_used_regs[i])
1384           cselib_invalidate_regno (i, reg_raw_mode[i]);
1385
1386       if (! CONST_OR_PURE_CALL_P (insn))
1387         cselib_invalidate_mem (callmem);
1388     }
1389
1390   cselib_record_sets (insn);
1391
1392 #ifdef AUTO_INC_DEC
1393   /* Clobber any registers which appear in REG_INC notes.  We
1394      could keep track of the changes to their values, but it is
1395      unlikely to help.  */
1396   for (x = REG_NOTES (insn); x; x = XEXP (x, 1))
1397     if (REG_NOTE_KIND (x) == REG_INC)
1398       cselib_invalidate_rtx (XEXP (x, 0), NULL_RTX, NULL);
1399 #endif
1400
1401   /* Look for any CLOBBERs in CALL_INSN_FUNCTION_USAGE, but only
1402      after we have processed the insn.  */
1403   if (GET_CODE (insn) == CALL_INSN)
1404     for (x = CALL_INSN_FUNCTION_USAGE (insn); x; x = XEXP (x, 1))
1405       if (GET_CODE (XEXP (x, 0)) == CLOBBER)
1406         cselib_invalidate_rtx (XEXP (XEXP (x, 0), 0), NULL_RTX, NULL);
1407
1408   cselib_current_insn = 0;
1409
1410   if (n_useless_values > MAX_USELESS_VALUES)
1411     remove_useless_values ();
1412 }
1413
1414 /* Make sure our varrays are big enough.  Not called from any cselib routines;
1415    it must be called by the user if it allocated new registers.  */
1416
1417 void
1418 cselib_update_varray_sizes (void)
1419 {
1420   unsigned int nregs = max_reg_num ();
1421
1422   if (nregs == cselib_nregs)
1423     return;
1424
1425   cselib_nregs = nregs;
1426   VARRAY_GROW (reg_values, nregs);
1427   VARRAY_GROW (used_regs, nregs);
1428 }
1429
1430 /* Initialize cselib for one pass.  The caller must also call
1431    init_alias_analysis.  */
1432
1433 void
1434 cselib_init (void)
1435 {
1436   /* This is only created once.  */
1437   if (! callmem)
1438     callmem = gen_rtx_MEM (BLKmode, const0_rtx);
1439
1440   cselib_nregs = max_reg_num ();
1441   if (reg_values_old != NULL && VARRAY_SIZE (reg_values_old) >= cselib_nregs)
1442     {
1443       reg_values = reg_values_old;
1444       used_regs = used_regs_old;
1445     }
1446   else
1447     {
1448       VARRAY_ELT_LIST_INIT (reg_values, cselib_nregs, "reg_values");
1449       VARRAY_UINT_INIT (used_regs, cselib_nregs, "used_regs");
1450     }
1451   hash_table = htab_create_ggc (31, get_value_hash, entry_and_rtx_equal_p,
1452                                 NULL);
1453   cselib_current_insn_in_libcall = false;
1454 }
1455
1456 /* Called when the current user is done with cselib.  */
1457
1458 void
1459 cselib_finish (void)
1460 {
1461   clear_table ();
1462   reg_values_old = reg_values;
1463   reg_values = 0;
1464   used_regs_old = used_regs;
1465   used_regs = 0;
1466   hash_table = 0;
1467   n_useless_values = 0;
1468   next_unknown_value = 0;
1469 }
1470
1471 #include "gt-cselib.h"